Крошечный череп, найденный на пляже в Девоне, переписал раннюю историю ящериц, змей и туатары, последнего представителя древнего рода рептилий, ныне встречающегося только в Новой Зеландии. Возраст нового вида составляет 242 миллиона лет, что делает его самым ранним из известных лепидозавров.
Учёные Бристольского университета сделали неожиданное открытие, исследуя окаменелые останки, напоминающие небольшую древнюю ящерицу. Животное оказалось лепидозавром – представителем отряда рептилий, который сегодня включает ящериц, змей и новозеландскую туатару ( Sphenodon punctatus ). С тех пор род разделился на более чем 12 000 современных видов.
Пытаясь идентифицировать неизвестный экземпляр, исследователи предположили, что первые лепидозавры будут выглядеть как грубый набросок ящерицы – с подвижными суставами черепа, зубами на нёбе и открытой нижней височной дугой. Однако у девонской окаменелости наблюдался только последний из этих признаков: отсутствовали как нёбные зубы, так и черепной шарнир. Кроме того, на её черепе находились необычно крупные треугольные зубы, не встречающиеся у ближайших родственников. Образец не был простым «протоящером», а, напротив, свидетельствовал о том, что древнейшие лепидозавры уже экспериментировали с различными формами черепа и способами питания.
Обзор полного образца A. helsbypetrae . Бентон, М. и др. / Природа / (CC By 4.0)
«Новое животное не похоже ни на одно из ранее обнаруженных и заставило нас переосмыслить эволюцию ящериц, змей и туатары», — сказал Дэн Марк. «Нам нужно было дать ему название, чтобы отличить его от всего остального, и мы выбрали Agriodontosaurus helsbypetrae — довольно труднопроизносимое название, означающее «свирепый зубастый ящер из скалы Хельсби» в честь формации песчаника Хельсби, в которой он был обнаружен».
«Этот образец не только предоставляет важную информацию о предковом черепе всех лепидозавров, но и дополняет растущие знания о том, что гаттерия, хотя ее часто называют «живым ископаемым», принадлежит к некогда разнообразному отряду древних рептилий с богатой эволюционной историей».
The Клювоголовый ящер A. helsbypetrae датируется средним триасом, около 242 миллионов лет назад, что делает его самым ранним из известных лепидозавров, который примерно на три-семь миллионов лет старше всех известных нам на сегодняшний день. Сегодня отряд клювоголовых представлен всего одним живым видом — туатарой.
A. helsbypetrae (выделено красным) расширяет наши знания об истории и эволюции рептилий. Бентон, М. и др. / Природа / (CC By 4.0)
Туатару долгое время называли «живым ископаемым», поскольку она выглядит очень архаичной по сравнению с современными рептилиями, сохраняя черты, утраченные ящерицами и змеями (которые в основном относятся к отряду чешуйчатых). Но это открытие показывает, что туатара — не просто реликт, а единственный сохранившийся представитель некогда разнообразной ветви, история которой восходит к заре лепидозавров.
Синхротронное рентгеновское сканирование черепа образца размером 1,5 см (0,6 дюйма) не выявило ни одного из ожидаемых нёбных зубов и никаких признаков черепного шарнира. Вместо этого была обнаружена полностью открытая височная дуга и крупные зубы, идеально подходящие для прокалывания и разрезания прочных экзоскелетов насекомых.
«Когда смотришь на окаменелость, весь скелет умещается на ладони», — сказал Майкл Бентон, профессор палеонтологии позвоночных в Школе наук о Земле Бристольского университета. «Но после сканирования и упорной работы наших студентов по обработке данных сканирования мы можем увидеть поразительные детали. У нового животного относительно крупные зубы треугольной формы, и, вероятно, оно использовало их для прокалывания и срезания твёрдой кутикулы своей добычи — насекомых, примерно так же, как это делает современная туатара».
Открытая нижняя височная перемычка – щель в области щек – делает челюсти рептилий более гибкими. Эта особенность свойственна современным ящерицам и змеям, в то время как туатара сохранила более древнее состояние – полную перемычку, что делает её череп прочнее, но менее подвижным. Обнаружение этой открытой перемычки в столь древней окаменелости свидетельствует о том, что лепидозавры уже на ранних этапах своей эволюции экспериментировали с гибкостью челюстей – сдвиг, который впоследствии способствовал такому успеху этой группы.
Это само по себе рассказывает интересную историю дивергентной эволюции, вызванной давлением окружающей среды. Многие ящерицы и змеи были подтолкнуты конкуренцией и возможностью развить более гибкие черепа, чтобы справляться с более крупной или более разнообразной добычей. Утрата этой височной перемычки дала их челюстям дополнительную подвижность — они могли шире открываться, поворачиваться и обрабатывать свою пищу по-разному. С другой стороны, гаттерия не потеряла перемычку, потому что в этом не было необходимости; она сохранила свою предковую костную перемычку, потому что ее функция служила ее экологической нише, помогая рептилии схватывать насекомых, червей и мелких позвоночных мощным, режущим укусом. Эта консервативная стратегия может объяснить, почему гаттерия выжила в изоляции, даже когда большинство ее клювоголовых родственников исчезло.
Итак, хотя этот недавно идентифицированный вид был настолько мал, что помещался на ладони, это важное открытие, дополняющее древнее генеалогическое древо рептилий. Его отличительные черты объясняют, почему подотряд Lepidosauria, к которому сегодня относятся ящерицы, змеи и туатара, добился такого успеха. С самого начала они экспериментировали с различными строением черепа и стратегиями питания, что обеспечило им такую эволюционную гибкость, которая и по сей день остаётся отличительной чертой самых выживающих животных на Земле.
И хотя туатара, возможно, является последним представителем своего вида, она несет в себе наследие династии, которая когда-то распространилась по всему миру.
Исследование опубликовано в журнале Nature .
